李江 傅振宇 趙天翔 王洪發(fā)

摘要：本文對MAN公司6L23/30H型柴油機(jī)在使用過程中出現(xiàn)的機(jī)械超速停機(jī)和機(jī)組并網(wǎng)失敗等兩例控制系統(tǒng)典型故障進(jìn)行介紹，結(jié)合故障現(xiàn)象作出了故障分析和故障處置，并舉一反三，針對性地提出了解決此類故障的排查方法和日常維護(hù)保養(yǎng)措施注意事項。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī);機(jī)械超速;并網(wǎng)失敗;故障處置

某輪采用MAN公司6L23/30H型柴油機(jī)作為五臺發(fā)電機(jī)組的原動機(jī)，韓國現(xiàn)代HFC650884K作為發(fā)電機(jī)組。單臺原動機(jī)最大持續(xù)功率810千瓦，轉(zhuǎn)速750轉(zhuǎn)/分，發(fā)電機(jī)組額定功率為770千瓦，額定電壓400伏，頻率50赫茲，功率因數(shù)0.8。電站模式分為自動、半自動、手動模式，為保障船舶正常航行和工作需要，航行期間保持三臺機(jī)在網(wǎng)，所用負(fù)荷約1200千瓦，工作期間四臺機(jī)組在網(wǎng)，所用負(fù)荷約1600千瓦。本文結(jié)合多年工作經(jīng)驗，對該類型設(shè)備兩起典型故障案例進(jìn)行分析處置，希望能給同行起到借鑒指導(dǎo)作用。

1 故障案例一

1.1 故障現(xiàn)象

某日遠(yuǎn)洋航行期間，5#柴油機(jī)突然機(jī)械超速報警并停機(jī)。報警停機(jī)后，值班人員第一時間調(diào)出該機(jī)速度線圖，發(fā)現(xiàn)該時段5#柴油機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，轉(zhuǎn)速也并未超速，然后到現(xiàn)場檢查機(jī)械超速裝置也并未動作保護(hù)。

1.2 故障分析

柴油機(jī)電子超速報警值是850轉(zhuǎn)/分，機(jī)械超速報警值是860轉(zhuǎn)/分。柴油機(jī)用機(jī)械超速裝置來防止如調(diào)速器故障所產(chǎn)生的超速，機(jī)械超速裝置安裝在柴油機(jī)滑油機(jī)帶泵罩蓋端，由滑油泵驅(qū)動。若柴油機(jī)超過預(yù)定速度，機(jī)械超速中的氣動閥被打開，使壓縮空氣進(jìn)入Lambda氣缸上部，氣缸活塞下移，轉(zhuǎn)動調(diào)速桿到停機(jī)位置。同時，超速裝置上的微動開關(guān)接通，產(chǎn)生超速報警信號，并使調(diào)速器上的停車電磁閥動作。

1.3 故障處置

從故障現(xiàn)象中，我們知道機(jī)械超速裝置并未動作，該機(jī)并未超速。監(jiān)控臺上出現(xiàn)超速報警信息，說明超速裝置微動開關(guān)接通，致使調(diào)速器停車電磁閥接通，導(dǎo)致機(jī)組報警停機(jī)。檢修人員對超速裝置進(jìn)行拆檢，發(fā)現(xiàn)微動開關(guān)接線頭松動并有毛刺，所以故障原因定位為接線頭在機(jī)體的振動下相互短接，致使電氣系統(tǒng)發(fā)出報警停車信號，造成5#柴油機(jī)停機(jī)，處理接頭毛刺并緊固后，再次起機(jī)，該機(jī)運(yùn)行正常。

2 故障案例二

2.1 故障現(xiàn)象

某日遠(yuǎn)洋航行期間，1#、2#、4#三臺機(jī)組在網(wǎng)運(yùn)行，為保障工作需要，崗位人員起動5#機(jī)組并網(wǎng)，解列2#機(jī)組，然后再并3#機(jī)組，保持1#、3#、4#、5#四臺機(jī)組在網(wǎng)運(yùn)行，當(dāng)時電站為半自動模式，當(dāng)崗位人員按下5#機(jī)組并列上網(wǎng)后，5#機(jī)組無反應(yīng)，康士博報警監(jiān)控系統(tǒng)顯示屏上顯示5#機(jī)組信號阻塞，但轉(zhuǎn)為手動模式進(jìn)行操作，5#機(jī)組合閘并網(wǎng)成功，電站模式轉(zhuǎn)為半自動，全電網(wǎng)能自動調(diào)配負(fù)荷正常，然后半自動模式下解列5#機(jī)組正常。但機(jī)旁起機(jī)人員發(fā)現(xiàn)5#柴油機(jī)起動運(yùn)行時，該機(jī)組滑油預(yù)供油泵自動模式下不停止運(yùn)行，需手動模式對它進(jìn)行停止運(yùn)行操作，同時電站人員發(fā)現(xiàn)該機(jī)組在運(yùn)行狀態(tài)下，電站監(jiān)控臺遙控起停機(jī)組面板顯示為5#柴油機(jī)無運(yùn)行指示。

2.2 故障分析

發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)需要滿足四個條件，分別為待并機(jī)組初相位與電網(wǎng)初相位需保持一致，待并機(jī)組初相序與電網(wǎng)初相序需保持一致，待并機(jī)組電壓需略高于電網(wǎng)電壓，待并機(jī)組頻率需略高于電網(wǎng)頻率。當(dāng)滿足以上四個條件時，則待并網(wǎng)機(jī)組的電壓矢量與電網(wǎng)的電壓矢量幾乎完全重合，并且滿足同步運(yùn)行條件。這種情況下并網(wǎng)，電網(wǎng)受到的沖擊電流最小，此時狀態(tài)為理想的同步狀態(tài)。上述條件稱之為發(fā)電機(jī)理想的并網(wǎng)條件。

正常情況下，柴油機(jī)起動成功后，滑油預(yù)供油泵應(yīng)自動停止運(yùn)行。柴油機(jī)滑油預(yù)供油泵停止信號是通過安裝在柴油機(jī)上的轉(zhuǎn)速傳感器感應(yīng)出與柴油機(jī)轉(zhuǎn)速成正比的脈沖信號，送入機(jī)旁接線箱的轉(zhuǎn)速變換器模塊MAS3221UP1中，如下圖所示，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到711轉(zhuǎn)時，通過傳感器采取的轉(zhuǎn)速信號輸入到轉(zhuǎn)速模塊，給出輸出信號到4K4繼電器線圈得電，觸點(diǎn)動作，滑油預(yù)供油泵自動停止。

發(fā)電柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信號原理圖

2.3 故障處置

崗位人員首先對并網(wǎng)屏的5#機(jī)組合閘按鈕檢查，檢查合閘按鈕是否故障造成無合閘指令輸出，經(jīng)查5#機(jī)組合閘按鈕功能正常，排除合閘按鈕故障的可能。然后結(jié)合滑油預(yù)供油泵不停止，電站監(jiān)控臺5#柴油機(jī)運(yùn)行無顯示（指示燈不亮），經(jīng)查圖紙，5#機(jī)組的滑油預(yù)供油泵停止信號的接線在本地接線箱，滑油預(yù)供油泵停止信號是由柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信號發(fā)出，到繼電器4K4，4K4另外兩組觸點(diǎn)分別是柴油機(jī)起停信號，經(jīng)崗位人員現(xiàn)場排查發(fā)現(xiàn)，5#機(jī)組正常運(yùn)行時，4K4并未得電動作，于是停止該機(jī)組運(yùn)行，檢查4K4繼電器，對其觸點(diǎn)進(jìn)行復(fù)位，再次起機(jī)，4K4恢復(fù)得電工作正常，滑油預(yù)供油泵正常自動停止，電站監(jiān)控臺顯示5#機(jī)組運(yùn)行顯示正常，再把電站轉(zhuǎn)為半自動模式，并列5#機(jī)上網(wǎng)正常，故障予以解決。

3 結(jié)論

通過以上兩例柴油機(jī)控制系統(tǒng)典型故障可以看出，雖然船舶電力自動化、智能化系統(tǒng)越來越高，但是一些突發(fā)情況造成的故障也會時有發(fā)生，這就要求我們管理人員需要具備專業(yè)的應(yīng)急處置能力，除了要加深熟悉設(shè)備的操作和故障的排查處理外，設(shè)備管理人員還應(yīng)該具有發(fā)現(xiàn)問題的敏銳性，能及時地排除設(shè)備隱患，確保電力的穩(wěn)定和船舶的安全。